EP0372373A2 - Kupplung für technische Gase und Flüssigkeiten - Google Patents

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EP0372373A2
EP0372373A2 EP89122046A EP89122046A EP0372373A2 EP 0372373 A2 EP0372373 A2 EP 0372373A2 EP 89122046 A EP89122046 A EP 89122046A EP 89122046 A EP89122046 A EP 89122046A EP 0372373 A2 EP0372373 A2 EP 0372373A2
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EP
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coupling
coupling part
container
hose
union nut
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L35/00—Special arrangements used in connection with end fittings of hoses, e.g. safety or protecting devices

Definitions

  • the invention relates to a coupling for technical gases and liquids according to the preamble of claim 1.
  • Couplings for example for connecting hoses to one another or for connecting a hose or an articulated pipe connection to a container (compressed gas cylinder wagon on the road or rail, road tanker, saddle tanker train) Cold carburetor, free-standing tank etc.), which can be used for different gases and liquids, are a danger for people and the environment if contact of different gases / liquids must be avoided for safety reasons.
  • a container compressed gas cylinder wagon on the road or rail, road tanker, saddle tanker train
  • Cold carburetor free-standing tank etc.
  • the invention has for its object to provide a clutch, the coupling parts associated with a specific gas or a specific liquid cannot be connected to another gas or a different liquid associated coupling parts, and which simplifies storage.
  • This object is achieved in a generic device by the characterizing features of claim 1.
  • Advantageous further developments are given in claims 2 to 7.
  • the invention ensures that only hoses or containers with the same assignment (same connection fittings) can be securely connected to one another in a product-specific manner.
  • the design offers the further advantage that containers can initially be equipped with product-neutral filling couplings, which can only be assigned to specific products if required by attaching the corresponding identification ring.
  • product-neutral filling couplings which can only be assigned to specific products if required by attaching the corresponding identification ring.
  • only a particularly simple storage of fewer spare parts is required, since e.g. expensive flange parts can now be made the same regardless of use and are no longer gas or liquid type specific.
  • a comparable advantage arises when moving used containers, where a new product assignment of the container coupling is advantageously possible only by exchanging the identification ring.
  • the coupling 10 has a hose coupling part 11, a container coupling part 12 and an attachment, designated in its entirety by 13, for the detachable connection of the two coupling parts 11 and 12.
  • the coupling 10 has a protective device 14 against connections being mixed up.
  • the protective device 14 consists of a on the container coupling part 12 rotatably mounted identification ring 15 and a receptacle 16 provided in the attachment 13 for cams 17 of the identification ring 15.
  • the identification ring 15 is preferably rotatably mounted on a sealing insert 18 screwed into the container coupling part 12 or mechanically fixed in the coupling part 12 and thereby between the collar 19 of the container coupling part 12 and an outwardly conically widening surface 20 of the sealing attachment 18 are secured against axial displacement.
  • the attachment 13 is designed as a union nut connection in such a way that the union nut 21 is rotatably attached to the hose coupling part 11 via a plurality of radially arranged balls 22, thereby ensuring smooth operation at any operating temperature.
  • the nut 21 has an internal trapezoidal thread 23 which is in operative connection with an external trapezoidal thread 24 provided on the container coupling part 12.
  • Longitudinal grooves 25 for receiving the cams 17 are also provided in the union nut 21. Due to different thread sizes between the internal thread on the union nut 21 and the external thread on the salary coupling part 12, the thread profile can be chosen sufficiently large for a problem-free coupling process, which is particularly important for cryogenic use.
  • the diameter of the external trapezoidal thread 25 is preferably at least one millimeter smaller than the diameter of the internal trapezoidal thread 23.
  • the cryogenic application also requires cleaning the thread of the ripening or ice and dirt particles during the coupling process, which is due to the arrangement of the longitudinal grooves 25 in the Union nut 21 is reached with.
  • a threaded seal 26 in a rectangular ring design is provided between the sealing insert 18 and the container coupling part 12 and, on the other hand, a sealing ring 27 is provided on the hose coupling part 11, which can be pressed against the conical sealing seat 28 of the sealing insert 18 when the union nut 21 is tightened, whereby pushing away or flowing of the sealing material through the latent formation of a sealing chamber during the coupling state is reliably avoided.
  • a connection between the two coupling parts 11 and 12 is only possible if the position of the cams for marking a certain type of gas or liquid matches the position / arrangement of the longitudinal grooves 25 in the union nut 21 and thus the longitudinal grooves 25 for tightening the nut 21 are first pushed over the cams 17 and then the cams 17 slide in the longitudinal grooves 25 during the screwing function, the identification ring 15 rotating with the cams 17 during the screwing function.
  • the union nut 21 must then also have correspondingly arranged longitudinal grooves 25 which, in addition to guiding the cams 14 of the identification ring 15, serve to clean the trapezoidal thread 24 of ice and dirt particles.

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Abstract

Damit bei einer Kupplung, deren einem bestimmten Gas bzw. einer bestimmten Flüssigkeit zugeordneten Kupplungsteile nicht mit einem anderen Gas bzw. einer anderen Flüssigkeit zugeordneten Kupplungsteilen verbunden werden können, weist die Kupplung (10) eine Schutzvorrichtung (14) gegen Anschlußverwechslungen auf, wobei bevorzugt die Schutzvorrichtung (14) aus einem am Behälterkupplungsteil (12) drehbar gelagerten Kennungsring (15) und einer im Schlauchkupplungsteil vorgesehenen Aufnahme (16) für den Kennungsring (15) besteht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kupplung für technische Gase und Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff des An­spruches 1. Kupplungen, z.B. zum Verbinden von Schläu­chen untereinander oder zum Anschluß eines Schlauches bzw. einer Gelenkrohrverbindung an einen Behälter (Druckgasflaschenwagen auf der Straße, bzw. Schiene, Straßentankwagen, Satteltankzug, Kaltvergaser, Stand­tank etc.), die für verschiedene Gase und Flüssigkeiten Anwendung finden können, stellen dann für den Menschen und die Umwelt eine Gefahr dar, wenn ein Kontakt ver­schiedener Gase/Flüssigkeiten aus sicherheitstech­nischen Gründen sicher vermieden werden muß. Insbeson­dere dort, wo ein häufiger Wechsel der verschiedenen Gase und Flüssigkeiten vorgenommen wird, z.B. aus wirt­schaftlichen Erwägungen bei den oben genannten Transporteinheiten, ist deshalb eine genügende Absiche­rung und/oder Kontrolle gegen ungewolltes Vermischen bzw. Vertauschen der Gase/Flüssigkeiten, z.B. Füllvor­gang, erforderlich.
  • Hierzu ist es bekannt Kupplungen so auszubilden, daß die Befestigung zur lösbaren Verbindung der Kupplungs­teile eine Gewindebefestigung ist, wobei einem bestimm­ten Gas eine bestimmte Gewindeart bzw. Gewindedimensi­onierung zugeordnet ist. Trotz dieser verschiedenen Ge­winde konnten Schadensfälle nicht vermieden werden, die dadurch hervorgerufen wurden, daß ungleiche Gewinde miteinander verbunden wurden. Ein weiterer Nachteil ist bei diesen Kupplungen in der Vielzahl der zu lagernden Ersatzteile zu sehen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zu schaffen, deren einem bestimmten Gas bzw. einer be­stimmten Flüssigkeit zugeordneten Kupplungsteile nicht mit einem anderen Gas bzw. einer anderen Flüssigkeit zugeordneten Kupplungsteilen verbunden werden können und durch die die Lagerhaltung vereinfacht ist. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 ge­löst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprü­chen 2 bis 7 angegeben.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein ungewollter bzw. fehlerhaf­ter Schlauchanschluß, z.B. an den Speicherbehälter, von vornherein unmöglich ist. Damit sind alle Gefahrenmo­mente ausgeschlossen, die sich aus einer bestehenden Schlauchverbindung an Behältern verschiedenen Inhalts ergeben könnten.
  • Durch die Erfindung ist gewährleistet, daß nur Schläu­che oder Behälter gleicher Zuordnung (gleiche Verbin­dungsarmaturen) produktspezifisch sicher miteinander verbunden werden können.
  • Die Konstruktion bietet neben der Produktspezifizierung den weiteren Vorteil, daß Behälter zunächst mit pro­duktneutralen Füllkupplungen ausgerüstet werden können, die erst bei Bedarf durch Aufsetzen des entsprechenden Kennungsringes produktspezifische Zuordnung erhalten. Auch wird nur eine besonders einfache Lagerhaltung we­niger Ersatzteile erforderlich, da z.B. teuere Flansch­teile nunmehr unabhängig von der Verwendung gleich aus­gebildet werden können und nicht mehr gas- oder flüs­sigkeitsartspezifisch sind. Ein vergleichbarer Vorteil ergibt sich beim Umsetzen gebrauchter Behälter, wo nur durch Austausch des Kennungsringes eine neue Produkt­zuordnung der Behälterkupplung vorteilhaft möglich ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie­ben.
  • Es zeigen:
    • Fig.1 Kupplung im Längsschnitt
    • Fig.2a - 2e verschiedene Kennungsringe.
  • In Fig.1 weist die Kupplung 10 ein Schlauchkupplungs­teil 11, ein Behälterkupplungsteil 12 sowie ein in ihrer Gesamtheit mit 13 bezeichnete Befestigung zur lösbaren Verbindung der beiden Kupplungsteile 11 und 12 auf. Erfindungsgemäß weist die Kupplung 10 eine Schutz­vorrichtung 14 gegen Anschlußverwechslungen auf. Die Schutzvorrichtung 14 besteht aus einem am Behälter­ kupplungsteil 12 drehbar gelagerten Kennungsring 15 und einer in der Befestigung 13 vorgesehenen Aufnahme 16 für Nocken 17 des Kennungsrings 15. Der Kennungsring 15 ist bevorzugt auf einem im Behälterkupplungsteil 12 eingeschraubten bzw. im Kupplungsteil 12 mechanisch fest angeordneten Dichtungseinsatz 18 drehbar gelagert und dabei zwischen dem Bund 19 des Behälterkupplungs­teils 12 und einer sich nach außen vorzugsweise kegel­förmig erweiternden Fläche 20 des Dichtungsansatzes 18 gegen axiales Verschieben gesichert. Die Befestigung 13 ist als Überwurfmutterverbindung so ausgebildet, daß die Überwurfmutter 21 über eine Vielzahl von radial angeordneten Kugeln 22 drehbar am Schlauchkupplungsteil 11 befestigt ist, wodurch Leichtgängigkeit bei jeder vorhandenen Betriebstemperatur gewährleistet wird. Die Mutter 21 weist ein Trapezinnengewinde 23, das mit einem am Behälterkupplungsteil 12 vorgesehenen Trapez­außengewinde 24 in Wirkverbindung steht, auf. In der Überwurfmutter 21 sind ferner Längsnuten 25 zur Aufnahme der Nocken 17 vorgesehen. Durch unterschied­liche Gewindegrößen zwischen Innengewinde an der Überwurfmutter 21 und Außengewinde am Gehälterkupp­lungsteil 12 kann das Gewindeprofil für einen problemlosen Kupplungsvorgang ausreichend groß genug gewählt werden, was insbesondere bei kryogener Anwendung von Bedeutung ist. Bevorzugt ist dabei der Durchmesser des Trapezaußengewindes 25 um mindestens einen Millimeter kleiner als der Durchmesser des Trapezinnengewindes 23. Die kryogene Anwendung erfordert auch die Säüberung des Gewindes von Reifansatz bzw. Eis- und Schmutzpartikeln während des Kupplungsvorganges, was durch die Anordnung der Längsnuten 25 in der Überwurfmutter 21 mit erreicht wird.
  • Zur Abdichtung der Kupplung 10 sind einerseits zwischen dem Dichtungseinsatz 18 und dem Behälterkupplungsteil 12 eine Gewindedichtung 26 in Rechteckringausführung und andererseits am Schlauchkupplungsteil 11 ein Dichtring 27, der gegen den konisch ausgebildeten Dichtsitz 28 des Dichtungseinsatzes 18 beim Anziehen der Überwurfmutter 21 anpreßbar ist, vorgesehen, wobei ein Wegdrücken oder Fließen des Dichtungsmaterials durch die latente Aus­bilung einer Dichtungskammer während des Kupplungszu­standes sicher vermieden wird.
  • Dabei ist eine Verbindung zwischen den beiden Kupplungs­teilen 11 und 12 nur möglich, wenn die Stellung der Nocken zur Markierung einer bestimmten Gas- oder Flüs­sigkeitsart mit der Position/Anordnung der Längsnuten 25 in der Überwurfmutter 21 übereinstimmt und somit zum Anziehen der Mutter 21 die Längsnuten 25 zunächst über die Nocken 17 geschoben werden und dann bei der Schraub­funktion die Nocken 17 in den Längsnuten 25 gleiten, wobei während der Schraubenfunktion der Kennungsring 15 mit den Nocken 17 sich mitdreht.
  • Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 sind die Nocken 17/Längsnuten 25 entsprechend Fig.2a ausgebildet. Vor­teilhaft können durch einfaches Lösen des Dichtungs­einsatzes 18, z.B. mit einem am Innensechskant 29 an­greifenden Sechskantschlüssel, unterschiedliche Ken­nungsringe, z.B. Kennungsringe nach den Fig.2b - e am Behälterkupplungsteil 12 befestigt werden. Dabei sind beispielsweise die Kennungsringe folgenden Gasarten zu­geordnet:
    • - Fig. 2a Stickstoff
    • - Fig. 2b Sauerstoff
    • - Fig. 2c Argon
    • -Fig. 2d Distickstoffoxid
    • -Fig. 2e Schweißschutzgas Argomix(R)
  • Selbstverständlich muß dann auch die Überwurfmutter 21 entsprechend angeordnete Längsnuten 25 aufweisen, die neben der Führung der Nocken 14 des Kennungsringes 15 der Säüberung des Trapezgewindes 24 von Eis- und Schmutzpartikeln dienen.
  • Durch Austausch der Überwurfmutter 21 am Schlauchkupp­lungsteil 11, was durch die Kugelbefestigung 22 einfach durchführbar ist, kann die Produktzuordnung am Füll­schlauch und durch Austausch des Kennungsringes 15 die Produktzuordnung am Behälterkupplungsteil 12 einfach durchgeführt werden. Dies ermöglicht die mit einem ein­fachen Trapezbefestigungsgewinde ausgestattete und da­mit ersatzteilgünstig ausgebildete Standardkupplung verschiedenen Gasen bzw. Flüssigkeiten fest zuzuordnen (codieren) und somit Verwechslungen beim Anschluß, Füllen, Betanken etc. zu vermeiden.

Claims (8)

1. Kupplung für technische Gase und Flüssigkeiten, insbesondere zum Anschluß eines Schlauches bzw. einer Gelenkrohrverbindung an einen Behälter mit einem Schlauchkupplungsteil sowie einem Behälter­kupplungsteil und einer Befestigung zur lösbaren Verbindung der beiden Kupplungsteile,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplung (10) eine Schutzvorrichtung (14) gegen Anschlußverwechslungen aufweist.
2. Kupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzvorrichtung (14) aus einem am Behäl­terkupplungsteil (12) drehbar gelagerten Kennungs­ring (15) und einer im Schlauchkupplungsteil vorge­sehenen Aufnahme (16) für den Kennungsring (15) be­steht.
3. Kupplung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kennungsring (15) Nocken (17) zur Markierung verschiedener Gase bzw. Flüssigkeiten aufweist.
4. Kupplung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Behälterkupplungsteil (12) Kennungsringe (17) mit unterschiedlichen Nockenstellungen befestigbar sind.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kennungsring (17) auf einem im Behälterkupp­lungsteil (12) eingeschraubten bzw. im Kupplungsteil(12) mechanisch fest angeordneten Dich­tungseinsatz (18) drehbar gelagert ist.
6. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigung (13) zur lösbaren Verbindung der beiden Kupplungsteile (11, 12) als Überwurfmutter­verbindung ausgebildet ist, wobei die Überwurfmutter (21) drehbar am Schlauchkupplungsteil (11) be­festigt ist, und ein Trapezinnengewinde (23) auf­weist, das mit einem am Behälterkupplungsteil (12) vorgesehenen Trapezaußengewinde (25) verbindbar ist und wobei ferner in der Überwurfmutter (21) Längs­nuten (25) zur Aufnahme der Nocken (17) vorgesehen sind.
7. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 - 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Abdichtung der Kupplung einerseits zwischen Dichtungseinsatz (18) und Behälterkupplungsteil (12) eine Weichdichtung (26) in Rechteckringausführung und andererseits am Schlauchkupplungsteil (11) ein Dichtungsring (27) , der gegen den konisch ausgebil­deten Dichtsitz (28) des Dichtungseinsatzes (18) anpreßbar ist, vorgesehen sind.
8. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 - 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser des Trapezaußengewindes (25) am Behälterkupplungsteil (12) um mindestens einen Millimeter kleiner ist als der Durchmesser des Trapezinnengewindes (23) an der Überwurfmutter (21).
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